天启五年三月底，锦衣卫镇抚司许显纯严刑拷打汪文言，威逼他扳诬杨镐、熊廷弼公行贿赂在京官员，魏忠贤以皇帝圣旨名义逮捕杨涟、左光斗、袁化中、魏大中、周朝瑞、顾大章六君子，与已经逮捕入狱的汪文言，“一并究问追赃”。 所谓“追赃”云云，纯粹是为了“六君子之狱”编造的一个借口，所谓欲加之罪何患无辞！
杨涟自从弹劾魏忠贤二十四大罪以来，就料定魏忠贤不会放过他，迟早有这一天。接到革职为民的圣旨，青衣小帽的杨涟与左光斗携手同归，在涿州分手。魏广微为了找到罪证，企图在途中搜查行李，东厂奸细暗中侦查并无异样，魏忠贤以为搜查并非稳着。后来见到杨涟策蹇就道，行李寥寥，这两个姓魏的同宗私底下说：“幸无搜，搜没趣矣。”
汪文言始终没有诬陷杨涟。天启五年三月十九日，魏忠贤矫旨逮捕杨涟，圣旨写道：
“杨镐、熊廷弼既失封疆，又公行贿赂，以希幸脱。杨涟、左光斗、袁化中、魏大中、周朝瑞、顾大章，俱着锦衣卫差的当官旗扭解来京，同汪文言一并究问追赃。其本内受赃赵南星等十五人，除已经削籍外，俱削了籍，着抚按提问追赃具奏，不许徇情。”
锦衣卫缇骑前来逮捕时，杨涟谈笑自若，从容就道，派人抬着棺材跟随。沿途哭送者数万人，几乎激成民变。杨涟披枷戴锁泣告父老：
锦衣卫旗校未尝苦我，朝廷未必杀我，众人如此，则忠反为逆，累我族诛。
众人稍稍平息，炷香设祭祝忠臣生还，菜佣贩夫争相捐钱为之凑盘缠，押解的官兵也为之感动。
杨涟在押解途中写了一份揭帖，认为自己所受诬陷不值得一辩，是非自有公论，谁能一手遮掩天下耳目？但是，国家的大是非大安危是要辩论到底的。天启五年五月二十九日，杨涟押解途中，在河南朱仙镇写了告岳飞文，再次公开表明，弹劾魏忠贤，自己无怨无悔。
六月二十六日，杨涟与左光斗关入锦衣卫镇抚司诏狱。此前，周朝瑞、袁化中五月初已经入狱，顾大章五月二十六日入狱，魏大中六月二十四日入狱。六月二十八日，对六君子严刑拷讯，诸君子正言答辩，推翻欲加之罪。审问官许显纯一无所获，从袖子里拿出预先写好的成案，要书记员抄写，作为审问笔录呈送朝廷。
杨涟大声叱责：
“此地明心堂，如何改作昧心处？天下后世汝肉不足食。”
许显纯大怒，动用五刑，羞辱六君子，骨裂髓飞，惨不忍言。此后每隔五天就用严刑拷问一次，杨涟所受酷刑最为厉害，皮开肉绽，牙齿脱落，还用钢丝刷子把皮肉刷得碎裂如丝，体无完肤。杨涟坚贞不屈。魏忠贤不断以皇帝圣旨名义命令许显纯严厉“追比”。杨涟大声斥责许显纯：
“熊廷弼初在辽阳，我有参疏，广宁陷后，我奉命而出，及失事入，我有何辞一死之语？廷弼恨欲杀我，此岂受贿为营脱者？若移宫始末，曲突徙薪，皇天后土，实鉴此衷。汝昧心杀人，狗彘不食其余。”
许显纯的严刑逼供毫无作用，想把审讯的难题推给刑部，遭到圣旨训斥：
“杨涟党比熊廷弼，沦没封疆，且纳贿招权，扰乱朝政，移宫一事陷朕不孝，罪恶滔天。许显纯如何擅求刑部？明属徇私，姑且不究。还着本司照原参数目严比追赃，限五日一回奏，不得宽纵。”
许显纯遵旨加重酷刑，用铜锤敲打，致使肋骨寸断，再用土囊压身上，杨涟被折磨得气息奄奄。
七月十五日，垂死的杨涟写信给家中的母亲儿子，向他们诀别。
给母亲的信写道：
字禀太太：儿死狱中矣。无能侍养左右，儿九泉之恨也。太太辛苦一生，无子送终良苦，然有死忠之子，太太亦可同范母矣。可怜一家赤贫如洗，尚在追迫忧苦之中，是儿前生之孽，今生贻累父母子孙，奈何奈何！夏儿、会儿、五儿，各有他 的造化，即无衣食，慢慢挨去。教他苦心读书，即不能报父之仇，也思结已之局。此在太太吩咐之。骈儿大小一根草，自有一点露水养他，至于大哥抱养之子，如力不能养，还是大哥抚养也罢。天乎，天乎，从古忠良惨祸无如儿者，又奈何！
七月十五，儿涟血肉淋漓中绝笔。
给儿子的信写道：
字寄夏儿诸子：汝父死矣，身无完肤，肉供蝇蛆，亦自忠臣死事之常。但家破人离，累我诸儿。汝兄弟收藏我尸之后，还当攻苦读书，得有寸进，鸣父之冤，即是汝孝。汝等赤贫如洗，只有读书一路。莫言读书似我甚苦，人生梦幻，忠义千秋不朽，难道世道只是浑浊的？读书做官，做得些好事，也不枉生一场。
七月二十四日夜，许显纯用大铁钉钉入杨涟的头颅，杨涟气绝身亡。许显纯却向朝廷报告“杨涟病故”。
誓死不屈的杨涟临死前留下了绝笔：
枉死北镇抚司杨涟绝笔书于狱神之前。涟以痴心报主，不惜身家，久付七尺于不问矣！日前赴逮，不为张俭之逃亡，杨震之仰药，亦谓雷霆雨露莫非天恩，故赤日长途锒铛不脱，欲身之生死归之朝廷。且不忍概于今公论与人心天理，俱不足凭，徒以怯缩自裁，只取妻子环泣，令明时有身死不明之大臣耳。不意身一入都，侦逻满目，即发一揭亦不可得，至于如此打问之日。汪文言死案密定，固不容辩，血肉淋漓，生死顷刻，不时追赃，限限狠打。此岂皇上如天之仁、国家慎刑之典、祖宗待大臣之礼？不过仇我者立追我性命耳！借封疆为题，追赃为由，徒使枉杀臣子之名归之皇上，而因我累死之冤，及于同类。
……
这篇二千余言的绝笔写成后，杨涟亲手托付给同狱难友顾大章。狱中耳目严密，顾大章把它藏在关圣大帝画像后面，以后又埋于狱室北壁下。 一个偶然的机会，才得以从狱中传出，落到杨涟之子杨之易手上，流传后世。从中可以看到，初入诏狱，杨涟还对朝廷抱有幻想，以为“见天有日”。日后明白“仇我者立追我性命”，便淡然处之，置生死于度外。
杨涟临死前还写了一篇二百八十字的血书，藏在枕头里，死后随尸体抬出，落到家属手中。血书流露了视死如归的凛然气节：
涟今死杖下矣。痴心报主，愚直仇人，久拼七尺，不复挂念。不为张俭逃亡，亦不为杨震仰药，欲以性命归之朝廷，不图妻子一环泣耳。打问之时，枉坐赃私，杀人献媚，五日一比，限限严旨。家倾路远，交绝穷途，身非铁石，有命而已。
雷霆雨露，莫非天恩，仁义一生，死于诏狱，难言不得死所，何憾于天、何怨于人？惟我身副宪臣，曾受顾命。孔子云：托孤寄命，临大节而不可夺。持此一念，终可以见先帝于在天，对二祖十宗与皇天后土、天下万世矣！大笑大笑还大笑，一刀砍东风，于我何有哉！
杨涟死后七日，尸体由家属领回。时值盛夏，早已腐烂不堪，仅存残骨一具而已。应山县的家产被抄，全部动产不动产折合白银不足一千两，距离“追赃”的数字相去甚远。德安知府李行志亲自书写募捐文告，应山知县夏之令在四个城门设置募捐箱，士民纷纷慷慨解囊，抵充“赃银”一万余两。
魏忠贤的亲信吏部尚书周应秋还不罢休，勒限严催，罗织无已。杨府老仆击毙，杨涟幼子惊死。吴应箕叹息道：“诸臣死后之惨，亦无有过（杨）涟者。
万历三十六年，三十七岁的杨涟曾经担任常熟知县，兴文教，奖节义，裁抑织造太监的敲诈勒索，被评为“清官第一”。 常熟县的知名人士，崇祯初年担任户科给事中的瞿式耜，为杨涟讼冤，写了激情洋溢的奏疏：
“夫（杨）涟何如人也？自为诸生，孝友端方，慨然以澄清天下为己任，家徒壁立，志气轩如。其筮仕臣乡常熟也，铁面冰棱，吏胥不敢仰视，而爱民如子，即婴儿妇媪咸得自尽其情。莅虞（常熟）五年，不名一钱，百废俱举，钱粮之绝火耗，上下百年仅见涟一人耳。入计时，止余两袖清风，欲送其老母归楚，至不能治装以去。
……
瞿式耜把杨涟与岳飞相比拟，推崇为人臣的顶级楷模。这样一位赤胆忠心的好官清官，居然死在皇帝的圣旨之下，呜呼哀哉！崇祯元年(1628年)，杨涟获平反，追赠太子太保、兵部尚书，谥号"忠烈"。
